考慮碳排放和時間窗的取送一體化配送路徑優(yōu)化方法研究
發(fā)布時間:2020-08-22 10:36
【摘要】:近年來,伴隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和完善,我國物流配送業(yè)得到了迅猛發(fā)展,已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“第三利潤源泉”和新動力。目前,我國的物流配送業(yè)發(fā)展存在的主要問題集中反映在兩個方面:一是數(shù)量龐大的物流配送車輛尾氣碳排放量造成的嚴(yán)重環(huán)境污染,已成為困擾大城市生態(tài)發(fā)展的巨大障礙;二是傳統(tǒng)的粗放型、高成本、單一化物流配送模式難以適應(yīng)日趨多樣化的物流配送需求,急需改變配送模式提高配送服務(wù)質(zhì)量。如何結(jié)合我國物流配送特點(diǎn)采用科學(xué)的模型與方法解決這些問題,是當(dāng)前物流配送領(lǐng)域面對的一項(xiàng)重大研究課題。為此,本論文針對物流配送碳排放量和配送服務(wù)質(zhì)量綜合優(yōu)化問題,從理論研究與實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā),運(yùn)用改進(jìn)型粒子群算法,對考慮碳排放和時間窗的取送一體化配送問題(SPDVRPCETW)的路徑優(yōu)化方法進(jìn)行了選題研究。本論文主要研究內(nèi)容及成果如下:首先,本文闡述了傳統(tǒng)車輛路徑優(yōu)化問題的相關(guān)基礎(chǔ)理論,對所研究的SPDVRPCETW問題特征進(jìn)行系統(tǒng)分析,明確了問題的構(gòu)成要素、目標(biāo)及影響因素。結(jié)合取送一體化物流配送作業(yè)特點(diǎn),分析了物流配送運(yùn)輸成本、碳稅成本、時間窗成本的計算方法。在綜合考慮配送車輛運(yùn)輸成本、碳稅成本、時間窗成本多種因素下,建立以配送總成本最低為目標(biāo)函數(shù)的SPDVRPCETW問題數(shù)學(xué)模型。其次,針對SPDVRPCETW模型的復(fù)雜性特點(diǎn),本文結(jié)合基本粒子群算法進(jìn)行求解,為解決基本粒子群算法優(yōu)化過程中局部最優(yōu)的缺陷問題,本文引入混沌思想,提出一種基于慣性權(quán)重自適應(yīng)調(diào)整的改進(jìn)型粒子群算法,并依據(jù)該算法設(shè)計了 SPDVRPCETW模型求解軟件實(shí)現(xiàn)步驟。最后,針對實(shí)際的北京燕京啤酒物流配送問題,建立了啤酒物流配送的SPDVRPCETW數(shù)學(xué)模型,采用改進(jìn)型粒子群算法進(jìn)行了優(yōu)化分析,驗(yàn)證了構(gòu)建模型的合理性及改進(jìn)算法的有效性。實(shí)例求解分析結(jié)論表明:(1)取送一體化配送作業(yè)模式在降低碳排放量、提高顧客滿意度、減少配送總成本方面具有明顯優(yōu)勢;(2)當(dāng)同時考慮碳稅成本、時間窗成本、運(yùn)輸成本時,雖然損失了單個成本目標(biāo)最優(yōu)值,但得到的總成本最優(yōu)。(3)提出的改進(jìn)粒子群算法在解決NP難題時,其突破局部最優(yōu)的能力得到顯著改善;(4)物流配送實(shí)際問題的求解結(jié)果對各參數(shù)表現(xiàn)一定靈敏性:車速在50-60km/h時,總成本最低;碳稅價格在10元/kg以下,碳排量控制效果明顯;時間懲罰系數(shù)越高,時間窗內(nèi)比例越高,但總成本越高。
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:F252.1;X322
【圖文】:
N\vv^^r邋^邐顧客逡逑單程取送邐取送一體化逡逑圖M兩種不同的配送模式逡逑Figure邋1-1邋Two邋different邋kinds邋of邋distribution邋mode逡逑圖M所示,第一種配送模式為單程先送貨;第二種配送模式是同業(yè)。很顯然,第一種配送運(yùn)輸有迂回,車輛負(fù)載率低,且車輛出加。第二種取送一體化配送模式,不僅可以快速滿足顧客的同時且還可提高車輛利用率,降低運(yùn)輸成本。逡逑此,針對不同特征的物流配送(正向、逆向物流)特點(diǎn),進(jìn)行取作業(yè)模式的研宄對降低物流成本,掘取“第三利潤源泉”有重要)減少碳排放量逡逑
送線路、服務(wù)模式、服務(wù)時間等,然后安排車輛從配送中心發(fā)車,按照方案逐次逡逑為顧客服務(wù),服務(wù)完成后返回配送中心[39]。逡逑VRP問題采用圖2-1表示如下:逡逑配送中心^一"道路逡逑?顧客點(diǎn)逡逑\邐/邐S車輛逡逑圖2-1邋VRP問題圖例逡逑Figure邋2-1邋Vehicle邋routing邋problem邋legend逡逑(2)邐VRP問題構(gòu)成要素逡逑VRP問題主要由配送中心、顧客、貨物、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、車輛、約束條件和目標(biāo)逡逑函數(shù)等要素構(gòu)成[4()]。逡逑1)配送中心逡逑配送中心一般是由倉庫區(qū)、辦公區(qū)、作業(yè)區(qū)、車輛等要素組成的物流活動場逡逑所,是配送管理中樞,其具有多種功能,如配送作業(yè)的組織管理、倉儲管理等。逡逑12逡逑
隨著車輛在顧客處進(jìn)行取送貨作業(yè),車輛載重發(fā)生動態(tài)變化。當(dāng)汽車載重較逡逑小時,由于輪胎作業(yè)于地面的正壓力較小,配送車輛開動過程中的滾動阻力較小,逡逑載重變大時滾動阻力也隨之加大。油耗與載重之間的關(guān)系如圖3-2所示。逡逑20逡逑
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:F252.1;X322
【圖文】:
N\vv^^r邋^邐顧客逡逑單程取送邐取送一體化逡逑圖M兩種不同的配送模式逡逑Figure邋1-1邋Two邋different邋kinds邋of邋distribution邋mode逡逑圖M所示,第一種配送模式為單程先送貨;第二種配送模式是同業(yè)。很顯然,第一種配送運(yùn)輸有迂回,車輛負(fù)載率低,且車輛出加。第二種取送一體化配送模式,不僅可以快速滿足顧客的同時且還可提高車輛利用率,降低運(yùn)輸成本。逡逑此,針對不同特征的物流配送(正向、逆向物流)特點(diǎn),進(jìn)行取作業(yè)模式的研宄對降低物流成本,掘取“第三利潤源泉”有重要)減少碳排放量逡逑
送線路、服務(wù)模式、服務(wù)時間等,然后安排車輛從配送中心發(fā)車,按照方案逐次逡逑為顧客服務(wù),服務(wù)完成后返回配送中心[39]。逡逑VRP問題采用圖2-1表示如下:逡逑配送中心^一"道路逡逑?顧客點(diǎn)逡逑\邐/邐S車輛逡逑圖2-1邋VRP問題圖例逡逑Figure邋2-1邋Vehicle邋routing邋problem邋legend逡逑(2)邐VRP問題構(gòu)成要素逡逑VRP問題主要由配送中心、顧客、貨物、運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)、車輛、約束條件和目標(biāo)逡逑函數(shù)等要素構(gòu)成[4()]。逡逑1)配送中心逡逑配送中心一般是由倉庫區(qū)、辦公區(qū)、作業(yè)區(qū)、車輛等要素組成的物流活動場逡逑所,是配送管理中樞,其具有多種功能,如配送作業(yè)的組織管理、倉儲管理等。逡逑12逡逑
隨著車輛在顧客處進(jìn)行取送貨作業(yè),車輛載重發(fā)生動態(tài)變化。當(dāng)汽車載重較逡逑小時,由于輪胎作業(yè)于地面的正壓力較小,配送車輛開動過程中的滾動阻力較小,逡逑載重變大時滾動阻力也隨之加大。油耗與載重之間的關(guān)系如圖3-2所示。逡逑20逡逑
【參考文獻(xiàn)】
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8 張濤;田文馨;張sソ
本文編號:2800585
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